Page 48 - 《环境工程技术学报》2022年第5期
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1.2 典型的水生态健康评价体系 分析,会导致大小流域评价存在差异,使评价精确度
1.2.1 预测模型法 不够高。
英 国 RIVPACS [5 ] 和澳大利 亚 Aus Riv AS [15 ] 是 1.2.3 WF 评价体系
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水生态健康评价预测模型的代表。RIVPACS 是由 WF 评价体系对水生态健康的评价采用以流
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英国淡水生态研究所(IFE)提出的 [3,5] ,迄今为止,模 域综合管理为核心的多要素综合评价方法,目的是
型的开发经历了多个版本更新,不断完善参照点位 维持生态良好、实现水资源可持续利用,其注重生态
的类型和覆盖面,第三版基本包含了英国主要的地 监测结果,作为水资源运行策略是否有效的评价标
质地貌类型。随着开发的深入,RIVPAC 还将酸性 准 [25] 。WF D 对水生态监测技术与评价方法提出了
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水指示群落(AWIC)、用于流体评估的水栖无脊椎动 要求,内容涵盖水生态评价指标、评价方法及监测要
物指数(LIFE)、沉积物敏感无脊椎动物比例(PSI)、 求。为了满 足 WF D 的要求,AQE M 项目利用采自
德国溪流动物群指 数 (GSGI)、群落保护指数(CCI)、 8 个国家(德国、意大利、荷兰、葡萄牙、希腊、瑞
相互校准通用度量指标(ICMI)、有机污染降解指数 典、奥地利、捷克)的大型底栖动物数据,形成了针
(WHPT)等指标纳入预测系统 [5,17] 。澳大利亚针对每 对欧洲国家的多参数评价方法 [13-14] ;STA 项目纳入
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个流域的大型底栖动物群和环境条件, 在 RIVPACS 了另 外 3 个生物群(大型植物、硅藻、鱼类)的数据 。
[14]
模型的基础上衍生 出 Aus Riv AS,提高了整体预测 德国、奥地利参 照 AQEM/STA 项目的经验,生成
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准确性,同时也更适应澳大利亚河流的特点。Niemi 了模块化的特定河流类型评价系统,该系统能够识
等 [18-19 ] 采 用 RIVPAC 预测模型法,对比了未受人为 别不同环境压力的影响 [26] 。WF D 局限性在于对水
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干扰或干扰较小点位的预期动物群(E)和受损点位 环境的监测频率、时间、季节有严格的要求,基础数
的实际观察动物群(O),预测结果证明 了 RIVPACS 据量的多少和参照条件的选择也会直接影响评价结
模型方法的有效性和适用的广泛性。 种预测模型 果的准确性,而参照条件的选择十分复杂,基础数据
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评价方法局限性在于用底栖无脊椎动物来评价流 量也会因不同国家、不同流域存在差异。 Kell 等 [27]
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域,生物指标较为单一,而且建立模型比较困难,评 发现,因缺乏水质数据、参照点数据和生物指标数
价结果不明了。Marchan 等 [20 ] 对维多利亚境内河流 据,无法应用硅藻完整性指数(D-IBI) 和 F-IB 进行
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进行评价时,发现地理梯度、大型植物梯度等环境特 评价;Schaumbur 等 [26 ] 在评价河流生态质量时,发
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征会增加预测模型建立的难度,构建的预测模型也 现缺乏监测生物数据同样会导致评价结果不准确;
不能外推到不同的流域尺度。 Peterse 等 [28 ] 在河流评价中也发现生物参照点位不
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1.2.2 生物完整性指数(IBI) 准确,导致对河流生态质量的评价过高。
IB 评价由物理、化学和生物要素构成,其中物 1.3 国外水生态评价标准规范
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理要素包括与栖息环境直接相关的物理生境参数, 随着生物指数在水生态评价中的发展与应用,
如底质类型、栖息生境复杂性、河岸稳定性等;生物 美国在生物监测体系做了大量研究,制定并修订了
要素包括群落组成、丰富度/多样性、敏感值/耐污 水生生物评价标准规范用于流域生态评价( 表 2)。
值、营养结构/功能性状、生物习性等,其对群落的选 198 年,美国国家环境保护 局 (US EPA) 制定了评价
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择更自由,对生物完整性的表征也更全面。美国快 指南《溪流和河流快速评估方案——大型底栖动物
速生物评价规程(RBPs)就是基 于 IB 来进行监测和 和鱼类》,指南中提出了以大型底栖动物和鱼类作为
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评价的,为开展河流生物监测和评价提供经济实用 河流评价方案中的指示生物 [29] ;199 年制定《河流地
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的技术参考 [21] 。经过多年的发展,IB 已经成功应用 貌指数方法》,其侧重河流生态系统功能的评估,并
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在各国的河流监测和评价中,并被证明具有一定的 将河流湿地的功能分为动物栖息地、植物栖息地、
适用性 [22] 。Brein 等 [23 ] 在评价溪流上游河段时发现 生物地理化学、水文特 征 4 类 [30] ;199 年颁布《溪流
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采用鱼类完整性指数(F-IBI)能够取得有效的评价结 和浅河快速评估方案——着生藻类、大型底栖动物
果,并且能够判别点位的受损程度;Baptist 等 [24 ] 在 和鱼 类 (第二版) 》,在第一版大型底栖生物和鱼类评
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对森林间的溪流和浅河进行水环境健康评价时,应 价方案的基础上增加了着生藻类调查方案 [31] ;2000
用了基 于 IB 的大型底栖动物完整性指数(B-IBI), 年颁布《栖息地适宜性指数》,该文件提供 了 15 种
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发 现 B-IB 应用在溪流和浅河是可行的。 但 IB 也 栖息地适宜性指数标准的报告 [31] ;200 年颁布《深水
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存在一些缺陷,如缺乏对参照条件自然变化的评估 型(不可涉水)河流生物评价系统》,提出 了 1 种综合